Thermische Kraftwerke
Wie sich Prozesswärme oder Strom schadstofffrei produzieren lässt
Wasserstoff und Sauerstoff verbrennen und dabei schadstofffrei Strom oder Wärme erzeugen: Dafür entwickelt ein Expertenteam im Projekt Hydroxy einen Dampferzeuger. Mit ihm lassen sich perspektivisch Turbomaschinen antreiben oder Industrieunternehmen mit Prozesswärme oder Strom versorgen.
Der CO2-freie und somit klimafreundliche Dampferzeuger weist zudem weitere Vorteile auf. Dazu gehören überschaubare Investitionskosten: Wird das Verbrennungsprodukt „Wasserdampf“ in einem angeschlossenen Dampfprozess genutzt, ist es gleichzeitig auch das Kreislaufmedium. Somit kann in dem Wasser-Dampf-Kreislauf auf den sonst üblichen Wärmetauscher verzichtet werden. Auch für das Rückverstromen von Wasserstoff, der als chemischer Speicher von überschüssig produziertem grünem Strom in der Energiewende eine wichtige Rolle spielen soll, bietet sich ein solcher Dampferzeuger an.
Das Ziel: Prototypen entwickeln und unter praxisnahen Bedingungen testen
Siemens Energy koordiniert das Forschungsprojekt Hydroxy. Gemeinsam mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) arbeitet das Expertenteam aus der Industrie daran, den Dampferzeuger konstruktionstechnisch bestmöglich auszulegen. „Hierfür benötigen wir zunächst mehr Wissen darüber, wie der H2-O2-Verbrennungsvorgang bei den von uns anvisierten Bedingungen abläuft und vorteilhaft beeinflusst werden kann“, erläutert Projektleiterin Dr. Carmen Stüer von Siemens Energy.
© Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, 2023 | Simulation der Verbrennungsvorgänge in einer Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme in Dampfatmosphäre
© Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, 2023 | Brennkammerversuchststand am Siemens Energy Standort Mülheim a.d. Ruhr
Mit Hilfe von Simulationen und Verbrennungstests wollen die Forschenden daher genauere Informationen gewinnen - beispielsweise über die Flammenstabilität, über die thermoakustischen Phänomene oder die Zusammensetzung des Restgases. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen anschließend in den Bau eines Prototypens ein. Dieser soll in einem geschlossenen Wasser-Dampf-Kreislauf in einer Testanlage im Siemens-Energy-Prüfzentrum in Görlitz unter praxisnahen Betriebsbedingungen getestet werden. (it)
